チョッパ リース。 チョッパ制御

京成3600形電車

チョッパ リース

チョッパ制御概念図 チョッパ制御(チョッパせいぎょ)とは、のON-OFFを繰り返すことによってまたはのから、実効値として任意のや(一般的には直流、交流の場合も含まれる)を擬似的に作り出すの制御方式である。 「チョッパ」 chopper とは英語で「切り刻むもの」の意であり、電流(電圧)を切り刻んでいるかのように制御している意味である。 主にの主の制御や直流安定化電源(ACアダプタ)等に用いられる。 入力電圧より下げる制御を「降圧チョッパ」、スイッチング時に発生するスパイク電流を用いて入力電圧より上げる制御を「昇圧チョッパ」と呼ぶ。 直流入力直流出力の場合 (コンバータ・順変換器) 交流入力直流出力の場合 交流チョッパ 交流入力交流出力の場合 とも言う。 概要 [ ] 任意の電力を取り出す際に、やでは、余分な電力を「熱」として捨てているのに対し、チョッパ制御では制御素子で電流を高速でON-OFFし、必要な電力だけを取り出すため、熱によるエネルギーの損失が少ない。 制御素子にはやパワーなどを用いる。 ON-OFFを繰り返すことからが発生するため、安定化電源等では2次側にを用いることが多い。 一般的なチョッパ制御回路では、出力電圧・電流などに応じてON時間とOFF時間の割合()を変化させ、負荷が変動しても安定した出力を得られるようになっている。 電子回路においては回路が複雑になるが、直流出力の製品では必要な部品を殆どワンパッケージ化したDC-DCコンバータや、スイッチング素子やチョークコイルなど数点の部品を追加するだけでチョッパ制御回路が実現できるICが発売されている。 商用電源-直流出力の製品においてはスイッチングACアダプタなどとして、従来のトランス式電源回路を置き換えている。 ただしオーディオ・ビジュアル家電においては、スイッチングによるノイズを嫌って、あえて従来のトランスやシリーズレギュレータ等を用いた電源回路が採用される事がある。 鉄道車両におけるチョッパ制御 [ ] 鉄道車両においては、加速時には降圧チョッパとして動作させ、速度に応じてON時間とOFF時間の割合()を増加させて平均電圧を上げていく。 減速時は主回路を切替えた後に昇圧チョッパとして動作させ、回路の電圧を電圧より高めることでが発生させた電力を架線に流し、を実現する。 速度が落ちると主電動機から発生する電圧も低くなるため、やはりデューティ比を上げて常に架線電圧以上の電圧を確保する。 このとき、架線電圧を大幅に上回ってしまわないよう、や専用の降圧チョッパ(ブレーキチョッパ)を挿入してから架線に戻すこともある。 装置によっては、雨などによって加速中にが発生した場合に、それを検知してデューティ比を一時的に下げて性能を確保する機能も搭載されている。 また、電圧を断続的に変化させ、それに応じた電流を直流電動機に流しているので、主電動機の性能上できるだけ直流に近い電流を流することが望ましいため、と呼ばれるコイルを主電動機と直列に接続するほか、主電動機にを逆並列に接続して、無加圧時(チョッパのOFFの時間)において、循環電流をリアクトルを介して主電動機との間に流すことにより、直流に近い電流としている。 、の(一次試作車。 )で初めて使われた。 また、エネルギー効率を高めたAVF(自動可変界磁)チョッパ制御が1974年、 営団有楽町線 で採用された。 は最も電流の大きい回路で使用されることから装置が大型、高価、対策が必要なため量産採用されたのはかなり珍しい部類である。 特に4象限チョッパ装置ではパワーブロックが2組必要でVVVFインバータ制御と大差無い機器構成のため、多くが増備の段階でVVVF方式に設計変更されているが、京都市交10系や都営10-000形のようにそのまま増備された例もある。 ブラシのある直流モーターを使用するため、VVVF方式で使う各種交流モーターに比べて省メンテナンス性で劣る。 そのため近年新車としてチョッパ制御を採用された車両は皆無に等しい。 また、の車両において、列車密度が低い線区で回生ブレーキを使用すると、電動機が発生させた電力が架線に流れず回生失効を起こす場合があるため、抵抗器を介した発電ブレーキ回路を構成してチョッパ制御を行うブレーキチョッパシステムを搭載している車両もある。 鉄道車両用装置はどの回路をスイッチングするかによってそれぞれ名称が異なる。 詳しくは関連項目を参照されたい。 詳細は「」を参照 搭載車輌 [ ]• 量産採用車• 、、(いずれも全廃)• (現在全列車(1000N系)に改造)• (全廃)• (9050系はVVVFインバータ制御)、(20050系・20070系はVVVFインバータ制御)• 、(全廃)• (3次車以降は現在順次VVVFインバータ制御に改造中、1・2次車は全廃予定)• 、(両形式とも現在VVVFインバータ制御に改造)• (回生制動なし。 のちに改造の上に改番後全廃)、• 、(全廃)• (全廃)• (現在全列車VVVFインバータ制御に改造)• 一部VVVFインバータ制御に更新• VVVFインバータ制御に更新中• 特殊な事例• (全廃)(長期実用試験で281号に取り付けられた。 の一般営業車では唯一の電機子チョッパ制御車(ただし回生ブレーキは非搭載))• (・形電気機関車からの改造。 直流電気機関車では唯一の電機子チョッパ制御車)• (JR西日本) (素子 PTr VVVFインバータ制御。 中間電圧発生回路にチョッパを採用)• 試作されたが量産されなかった車両の例• (全廃) 京都市営地下鉄10系に準じた機器であったが誘導障害が生じた• (名目上廃車) 抵抗制御に改造されに編入• 脚注 [ ]• 伊藤一夫 鉄道メカニズム図鑑 P187• パワートランジスタは耐圧・耐電流容量が低いため• 現在体質改善工事を受けており、PTr-VVVF車は将来的に全廃される 関連項目 [ ]• (直流電動機)の・(主回路チョッパ制御)• (直流電動機)の・• (直流電動機)の• (逆変換): 直流入力交流出力の場合•

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